Siklus hidrogeologi merupakan bagian dari hidrologi yang mempelajari tentang penyebaran serta pergerakan air tanah dalam batuan dan tanah di kerak bumi. Sumber daya air memiliki peranan penting dalam kehidupan.

Siklus air memiliki arti penting untuk dapat menyediakan air untuk berbagai kebutuhan makhluk hidup, mempertahankan jumlah air yang ada di permukaan bumi secara tetap, dan berperan dalam pemurnian air secara alami.

SIKLUS HIDROLOGI

Siklus hidrologi merupakan proses siklus air dari tahap awal hingga akhir yang berlangsung secara terus menerus. Siklus air dimulai dari penguapan air ke atmosfer. Air akan berubah bentuk menjadi gas dan membentuk awan.

Air berbentuk awan akan kembali lagi turun ke bumi yang dikenal sebagai hujan, baik dalam bentuk hujan salju, es, atau air. Setelah itu air akan kembali lagi ke bumi, maka air akan meresap ke dalam tanah kemudian muncul dipermukaan seperti pada danau atau sungai.

Pengertian Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi terjadi di lingkungan perairan. Siklus ini berlangsung secara terus menerus tanpa henti. Proses air dari atmosfer akan turun ke bumi dalam bentuk hujan kemudian akan kembali lagi ke atmosfer. Ilmu ini akan mempelajari pergerakan air secara menyeluruh.

Sedangkan hidrosfer merupakan seluruh lapisan air yang terdapat pada permukaan bumi, baik berbentuk gas, cair, atau padat. Ilmu hidrologi juga mempelajari tentang kualitas air seperti kelayakan untuk dapat dikonsumsi dan juga mempelajari tentang sistem distribusi air di bumi.

Adanya siklus hidrologi tidak hanya bermanfaat untuk mempertahankan ketersediaan air, namun juga mampu menjaga intensitas hujan, menjaga cuaca dan suhu di bumi agar tetap teratur. Siklus ini berperan penting dalam membentuk ekosistem yang seimbang.

Jenis Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi terbagi atas beberapa jenis. Setiap jenis memiliki proses yang berbeda sehingga mampu membentuk siklus air tanah. Berikut penjelasannya.

1. Siklus Hidrologi Pendek

Pada siklus pendek, air laut akan menguap kemudian melalui proses kondensasi dan berubah menjadi butiran air yang halus atau berbentuk awan. Selanjutnya hujan akan langsung jatuh ke laut dan akan kembali secara berulang.

2. Siklus Hidrologi Sedang

Proses siklus sedang berlangsung dengan diawali air laut yang menguap lalu dibawa oleh angin menuju ke bagian daratan dan melalui proses kondensasi sehingga berubah menjadi awal kemudian jatuh sebagai hutan di daerah daratan.

Selanjutnya air akan meresap ke dalam tanah kemudian kembali ke laut melalui saluran air atau sungai.

3. Siklus Hidrologi Panjang

Siklus panjang dimulai dari air laut menguap. Ketika proses kondensasi terjadi air akan berubah menjadi awan kemudian terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan kemudian terjadilah hujan salju atas es di daerah pegunungan yang tinggi.

Bongkahan es akan mengendap di area puncak gunung karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah. Lama kelamaan akan membentuk gletser kemudian mencair dan mengalir melalui sungai dan kembali ke laut.

Baca: Relief Daratan

Bagian Siklus Hidrologi

Proses siklus hidrologi terjadi atas beberapa bagian. Setiap tahapan memiliki keterkaitan yang erat sehingga mampu bergabung dan menciptakan sebuah siklus yang baik.

Keterkaitan antara setiap bagian berbentuk memutar sehingga akan dilakukan secara terus menerus. Simak penjelasannya sebagai berikut.

1. Evaporasi

Penguapan yang terjadi di badan air secara langsung disebut dengan evaporasi. Ini merupakan tahapan awal dari siklus hidrologi. Semua air akan mengalami penguapan dan berubah menjadi uap air karena adanya pemanasan dari sinar matahari.

2. Transpirasi

Penguapan juga berasal dari jaringan makhluk hidup yang disebut dengan transpirasi. Proses ini terjadi pada jaringan hewan maupun tumbuhan. Kandungan air yang terdapat pada makhluk hidup akan berubah bentuk dari cair ke gas.

Uap air yang dihasilkan akan terbatas ke atmosfer. Namun penguapan yang terjadi karena transpirasi jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan evaporasi.

3. Respirasi

Penguapan air yang berasal dari hewan dan tumbuhan. Uap air yang terbentuk akan dibawa angin menuju atmosfer.

4. Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah gabungan dari transpirasi dan evaporasi, sehingga bisa dikatakan merupakan gabungan total penguapan air secara keseluruhan baik yang berasal dari jaringan makhluk hidup maupun yang ada dipermukaan bumi atau tanah.

Dalam siklus hidrologi, evapotranspirasi sangat mempengaruhi jumlah uap air yang naik ke bagian atmosfer bumi.

5. Kondensasi

Proses perubahan uap air menjadi partikel kecil sebagai hasil dari pendinginan. Saat mencapai ketinggian tertentu, uap air akan berubah menjadi partikel yang sangat kecil melalui proses kondensasi.

Proses perubahan wujud terjadi karena adanya pengaruh udara. Partikel kecil yang terbentuk akan saling mendekat dan bersatu sehingga membentuk awan.

6. Presipitasi

Awan yang sudah mengalami proses adveksi selanjutnya akan mengalami presipitasi atau pencairan. Pada tahapan ini hujan akan turun. Bentuk curahan yang jatuh ke bumi meliputi hujan salju, hujan es, atau hujan air.

7. Infiltrasi

Air yang telah jatuh ke bumi akibat proses presipitasi tidak semuanya akan mengalir ke permukaan. Sebagian akan bergerak menuju pori-pori tanah, merembes atau meresap, dan terakumulasi menjadi air tanah.

8. Perkolasi

Perkolasi merupakan proses menyerapnya air sampai kedalaman tertentu sehingga mencari air tanah atau disebut juga dengan groundwater.

9. Run Off

Run off merupakan proses pergerakan air dari tempat tinggi ke tempat yang rendah dan terjadi dipermukaan bumi. Pergerakan umumnya terjadi melalui saluran seperti sungai, danau, got, hingga menuju ke laut.

Baca: Materi Litosfer

Unsur dalam Hidrologi

Terdapat beberapa unsur dalam hidrologi yang perlu dipahami. Beberapa unsur tersebut dapat mempengaruhi sirkulasi hidrologi dan memiliki peranan yang berbeda. Simak informasinya di bawah ini.

1. Canopy Intersepsi

Pengendapan yang dicegah oleh dedaunan tanaman dan akhirnya kembali menguap ke bagian atmosfer daripada jatuh ke tanah.

2. Presipitasi

Presipitasi merupakan uap air yang jatuh ke bagian permukaan bumi. Sebagian besar presipitasi terjadi sebagai hujan, namun bisa juga sebagai hujan es, graupel, dan kabut menetes.

3. Limpasan

Limpasan merupakan aliran air yang bergerak di atas permukaan bumi. Mencakup limpasan permukaan dan juga limpasan saluran.

Hal tersebut terjadi karena saat mengalir, air bisa merembes ke tanah, menguap ke udara, disimpan di danau, atau diekstraksi untuk berbagai kebutuhan manusia.

4. Pencairan Salju

Limpasan yang terbentuk dari salju mencair.

5. Penguapan

Perubahan air dari cair ke gas terjadi ketika bergerak dari tanah ke bagian atmosfer. Sumber energi utama dalam proses penguapan adalah radiasi matahari.

6. Arus Bawah Permukaan

Aliran air bawah tanah termasuk zona akuifer dan vadose. Air permukaan bisa kembali lagi ke bagian permukaan air diserap ke dalam lautan. Air kembali ke bagian permukaan tanah pada elevasi lebih rendah dari tempat awalnya dan di bawah tekanan gaya gravitasi.

Tanah cenderung bergerak secara perlahan dan isi terisi kembali sehingga dapat tetap dalam akuifer dalam ribuan tahun.

7. Transpirasi

Proses terjadinya pelepasan uap air dari tanaman dan tanah ke bagian udara. Uap air merupakan gas yang tidak dapat dilihat.

Unsur-Unsur Utama dalam Siklus Hidrologi

Terdapat beberapa unsur utama yang berperan sangat penting dalam siklus hidrologi. Simak uraiannya sebagai berikut.

1. Awan

Awan terbentuk dari kumpulan beberapa titik air atau es dengan jumlah yang banyak dan merupakan bagian dari inti kondensasi.

2. Angin

Angin mampu menentukan sebuah kekuatan temperature kondisi uap air dan udara pada suatu tempat.

3. Evaporasi

Peristiwa yang terjadi karena adanya perubahan air menjadi uap serta bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut dengan evaporasi.

4. Air Tanah

Air yang bergerak dalam tanah yang mempunyai beberapa lapisan batu pasir disebut dengan akuifer. Sedangkan air tanah yang bergerak dalam retakan batuan disebut dengan air celah.

5. Tubuh Air

Bagian paling rendah yang ada dipermukaan bumi untuk menampung air. Tubuh air terdiri dari beberapa macam seperti waduk, danau, sungai, dan lain sebagainya.

6. Evapotranspirasi

Merupakan bagian gabungan dari beberapa hasil penguapan melalui tanaman dan tubuh air.

Baca: Terasering

SIKLUS HIDROGEOLOGI

Siklus hidrogeologi disebut juga dengan siklus air tanah memiliki hubungan yang erat dengan siklus air meteorik. Siklus ini dapat berjalan akibat adanya panas dan radiasi yang berasal dari sinar matahari. Kedua siklus tersebut merupakan bagian dari siklus hidrologi di bagian permukaan bumi.

Air Tanah

Air yang meresap ke dalam tanah akan membentuk sistem aliran air bawah permukaan. Setiap daerah mungkin saja memiliki sistem aliran air yang berbeda tergantung dari bentang alam dan litologinya.

Siklus air akan dimulai dari daerah yang tinggi terlebih dahulu kemudian menuju ke daerah yang rendah untuk bisa sampai ke laut. Pengukuran aliran air perlu dilakukan pada sumber galian untuk bisa mengetahui besarnya tekanan air.

Hasil pengukuran dapat menggambarkan bagaimana kondisi air tanah pada suatu wilayah. Peta morfologi permukaan air tanah juga dapat dijadikan sebagai bahan untuk merencanakan pembangunan kawasan pertambangan yang aman.

Hubungan Air Tanah dan Siklus Hidrologi

Dalam siklus hidrologi, air tanah memiliki peranan yang sangat erat. Proses sirkulasi air akan berjalan terus menerus dan tanah menjadi salah satu media penyalurnya. Selain itu, panas matahari juga menjadi salah satu faktor utama dalam proses hidrologi.

Nantinya air akan jatuh ke permukaan sebagai hujan, kabut, atau gerimis. Setelah menyentuh bagian tanah, air akan bergerak terus secara berbeda, bisa melalui evaporasi, air permukaan, atau infiltrasi. Pada proses infiltrasi inilah air tanah berperan penting.

Fungsi Infiltrasi

Saat air hujan jatuh ke permukaan, maka sebagiannya akan diserap oleh tanah dan masuk ke bagian pori-pori. Proses ini disebut dengan infiltrasi. Sedangkan sisanya lagi akan mengisi bagian cekungan permukaan. Simak beberapa fungsi infiltrasi sebagai berikut.

1. Kestabilan Ekosistem

Pemahaman tentang infiltrasi dapat berperan dalam kestabilan ekosistem yang ada disekitarnya karena memiliki peranan juga dalam siklus air dan daur biogeokimia.

Sedangkan seperti yang diketahui bahwa siklus air berperan besar dana rantai hidup guna memenuhi kebutuhan dasar makhluk hidup.

2. Penelitian Air Tanah

Infiltrasi adalah salah satu metode yang digunakan untuk pengisian kembali air tanah dalam permukaan bumi. Hal ini penting dipahami agar bisa mendapatkan hasil penelitian yang akurat. Hal ini sangat penting untuk dapat mengetahui dinamika air tanah pada suatu wilayah.

3. Studi Konservasi Air

Pemahaman tentang infiltrasi di suatu wilayah penting untuk penelitian konservasi air. Hal tersebut dapat penting untuk menentukan daerah mana yang bagus untuk menjadi daerah resapan air dan daerah mana yang sebaiknya dijadikan daerah terbangun.

4. Mencegah Banjir Limpasan

Infiltrasi akan diaplikasikan ketika merencanakan proses pembangunan daerah resapan air. Semakin banyak daerah resapan air, tentu dapat mengurangi potensi terjadinya banjir yang disebabkan oleh limpasan hujan.

Semakin efisien daerah resapan air, maka potensi terjadinya banjir akan semakin rendah. Infiltrasi adalah aspek penting dalam pertimbangan perencanaan mitigasi bencana dan aksi tanggap bencananya.

Baca: Pengertian Bioma

Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi

Proses infiltrasi adalah sebuah alur kompleks yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Namun salah satu faktor yang paling menentukan adalah permeabilitas tanah. Semakin tinggi permeabilitas tanah, maka akan semakin banyak air yang bisa masuk ke dalam tanah.

Sehingga semakin tinggi permeabilitas, maka akan semakin tinggi juga laju infiltrasi. Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi infiltrasi.

Kelembaban tanah.
Unsur organik yang terdapat pada tanah.
Tekstur dan struktur bagian tanah.
Tutupan tanah.
Pencucian partikel halus dapat menyebabkan pori-pori permukaan tanah tersumbat sehingga mengurangi laju inflasi.
Kegiatan makhluk hidup.
Kemiringan tanah dapat mempengaruhi laju infiltrasi.
Jenis dan kedalaman serasah.
Penggolongan tanah seperti pembajakan kontur, terasering, dan lainnya.

Pengertian Hidrogeologi

Hidrogeologi merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari tentang karakteristik dan keberadaan air tanah serta hubungan dan interaksinya terhadap batuan. interaksi yang terjadi bisa secara kimia, fisik, atau gabungan keduanya.

Dalam istilah hidrolika, gerakan dalam tanah dikenal dengan hidrolika dalam media porous karena air tanah mengalir diantara sela-sela butiran tanah yang sekaligus menjadi media. Karakteristik fisik air tanah dapat terlihat dari pergerakan dan pola alirannya.

Pola aliran tanah dapat dipengaruhi oleh jenis batuan, susunan batuan, dan kemiringan batuan. Sedangkan karakteristik kimia dapat dilihat dari kualitas airnya, hal tersebut akan dipengaruhi oleh senyawa yang terkandung di dalamnya. Air tanah dan batuan memiliki pengaruh satu dengan lainnya.

Pengetahuan tentang siklus hidrogeologi memiliki peranan penting bagi manusia karena dapat memiliki fungsi sebagai berikut.

Sebagai aspek sumber alam yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan.
Aspek penting dari geologi.
Bagian dari hidrologi di dalam tanah yang dapat mempengaruhi keseimbangan siklus global.

Perbedaan Hidrogeologi dan Hidrologi

Secara sederhana, hidrologi mempelajari air secara baik yang ada di permukaan bumi ataupun di bawah permukaan bumi secara keseluruhan. Siklus air adalah inti dari hidrologi. Sedangkan hidrogeologi lebih fokus pada pergerakan air tanah, yang terjadi di bawah permukaan.

Hidrogeologi merupakan bagian dari hidrologi agar siklus air seimbang. Sehingga hidrologi bisa dikatakan memiliki siklus tertutup atau dikenal juga sebagai siklus lengkap.

Berbeda dengan hidrogeologi yang memiliki siklus hidrologi terbuka karena input dan output pergerakan air di bawah permukaan melengkapi penjelasan siklus air atau hidrologi.

Mempelajari siklus hidrogeologi mampu membantu mengatur suplai air ke sebuah wilayah pemukiman. Dengan memanfaatkan pengetahuan daur air, pencegahan terhadap pencemaran air bisa dilakukan secara lebih optimal.